JP3847536B2 - 通信システムにおいて過負荷状況を防ぐための方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、通信システムに対するアクセスを効率的に制御するための方法に関し、更に特定すれば、通信システムに対するアクセス権を有するユーザ量を制御することによって通信システムにおける過負荷状況の発生を防ぐための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
通信システム、特に無線通信システムは、複数の通信チャネルを備えており、かかるシステムの加入者は、この通信チャネルを介して互いに通信を行うと共にシステムとの通信を行う。符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システム等の無線通信システムおよび他の通信システムは、ある一定の容量を有する。すなわち、それらのシステムは、かかるシステムの加入者に利用可能となる通信チャネルの量によって制限を受ける。通信システムの容量は、許容可能な通信品質を維持しつつ（システム内で）伝達可能である単位時間当たりの情報量（すなわち情報レートＲ）である。許容可能な通信品質は、典型的に、通信システムのオペレータによって規定される。通常、容量は、システムを利用する加入者数に直接関連する。システムを利用する加入者が増えるほど、情報レートは高くなる。
【０００３】
図１を参照すると、セルラＣＤＭＡ無線通信システムの典型的なトポロジの一部が示されている。図１に示す通信システムは複数のセルを備えており、その各々が、この通信システムが対応する特定の地理的区域または地域を示す。セルは、六角形を形成する輪郭を有する。六角形（１０８、１１４、１１０、１１２）は有効範囲を象徴的に表し、この有効範囲内で、同一のセル内に位置する加入者は、そのセル（すなわちセル・システム機器）と通信を行う。各セルは、（システム・オペレータによって所有され制御される）システム機器を有し、システムはこの機器を用いて、加入者のシステムへの受け入れを許可する、すなわち、システムの加入者が加入者相互の通信および／またはシステムとの通信を行うために通信システムにアクセスすることを可能とする。システム機器の少なくとも一部は、通常、基地局（例えば１００、１０２、１０４、１０６）に位置している。基地局におけるシステム機器のいくつかは、通信信号を伝達（すなわち送信および受信）するための無線周波数（ＲＦ）送信機および受信機である。
【０００４】
同様に基地局に位置することができる他のシステム機器は、通信機器に通常関連する動作、管理、および保守（ＯＡ＆Ｍ）サービスを提供する。例えば、ＯＡ＆Ｍ機器が提供するサービスのいくつかは、加入者への課金、加入者のための通信チャネル割り当て、および通信システムへの加入者アクセス権の付与である。通信システムへのアクセス権を付与された加入者は、セルの基地局を介して他の加入者と通信を行うことができる。
【０００５】
図１に示すもののようなＣＤＭＡ通信システムでは、加入者は、システム機器（通常、基地局に位置する）に要求を行うことによって、アクセス権を得る。例えば、セル１１２の加入者１２４は、通信システムへのアクセス権を得るために、基地局１００に要求を行う。基地局１００におけるシステム機器は、この要求を受信し、通信システムへのアクセス権を加入者１２４に与えるか否かを決定する。加入者１２４および基地局１００（ならびに他の基地局および加入者）は、フォワード・リンクおよびリバース・リンクと呼ばれる通信チャネルを介して、通信を行う。フォワード・リンクは、基地局１００が加入者１２４に通信信号を送信する通信チャネルである。リバース・リンクは、加入者１２４が基地局１００に通信信号を送信する通信チャネルである。このように、各加入者は、システム機器および／または通信システムの他の加入者と通信を行うために用いるフォワード・リンクおよびリバース・リンクを有する。
【０００６】
通常、システムは、電力レベルの分析を行うことによって、加入者に対するアクセス権の提供を決定する。電力レベルの分析は、加入者間の通信の品質を、システム・オペレータによって規定されるような許容可能レベルに維持しようとするものである。システムは、通信サービスを要求している（または加入者の受け入れ許可のシステム要求もしくは「ページ」に応答している）加入者の受け入れを許可し続け、このため情報レートが増大し続ける可能性がある。ある時点で、過負荷状況が発生し、通信システムによる通信の品質が劣化する。過負荷状況が起こるのは、通信品質（例えば既存の音声および／またはデータ呼）が、システム・オペレータによって設定された許容可能レベルよりも低くなった場合である。通常、許容可能レベルは、システムの最大容量未満の閾値として設定される。過負荷状況の一例は、セルが比較的多数の加入者と通信を行い、システムが所望の信号対雑音比（ＳＮＲ）要件を満たせない場合である。セルによって適切に対応可能である加入者数は、比（Ｅ_b／Ｎ_t）で通常表されるＳＮＲに依存する。ここで、Ｅ_bは、情報の単位当たりの総受信信号エネルギ（例えばビット当たりのエネルギ）を表し、Ｎ_tは、総雑音電力密度を表す。受信機において測定される信号の（Ｅ_b／Ｎ_t）が高いほど、通信の品質は良い。
【０００７】
以下の式は、セルｍによって測定されるセルｋ内の加入者ｉに対するリバース・リンクの信号対雑音比（Ｅ_b／Ｎ_t）^m _i,kを定義する。
【数３】

【０００８】
インデックスｉおよびｊは、特定の加入者を示し、インデックスｋ、ｌおよびｍは特定のセルを表す。Ｍ_lはセルｌ内の加入者数であり、Ｍ_kはセルｋ内の加入者数であり、Ｌはシステム内の総セル数であり、（Ｗ／Ｒ）_i,kは、セルｋ内の加入者ｉに対する処理利得と呼ぶ。ここで、Ｗは、ＣＤＭＡキャリア信号の帯域幅であり、Ｒは、先に規定したように、データ・レートである。リバース・リンク信号の平均電力は、リバース・リンク信号の電力レベル（Ｓ）および音声アクティビティ係数（ｖ）の積として定義される。上の式（１）では、Ｓ^m _i,kは、セルｍにおいて測定されるセルｋ内の加入者ｉの通信信号の電力レベルであり、音声アクティビティｖ_i、kは、セルｋ内の加入者が通話の間に話をする頻度、または、加入者がデータ・エネルギ・バーストを送信する頻度を表す。Ｎ_thは、通常電気および電子回路内で発生する熱雑音の電力レベルを表す。Ｊは、一種の干渉であるあらゆるジャマー信号の電力レベルを表す。加入者の通信信号以外のいかなる信号も、干渉と呼ばれる。干渉の２つの主な発生源は、熱雑音およびジャマー信号である。例えば、ＣＤＭＡ通信システムと干渉を起こす外部ジャマーは、周波数スペクトルが部分的または全体的にＣＤＭＡシステムのスペクトル帯と同一であるアナログ移動電話のユーザ送信信号である。かかる状況では、アナログ移動信号はＣＤＭＡ加入者信号と干渉を起こす。基地局が受信する総電力は、熱雑音、外部ジャマー、およびＣＤＭＡ加入者信号によるものである。このため、受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）と呼ばれる基地局の特定のリバース・リンクを介した総受信電力は、３つの構成要素を有する。セルｍによって測定されるＲＳＳＩは、以下の式によって定義される。
【数４】

ここで、右側の最後の項は、ＣＤＭＡ加入者信号の電力を表す。ＲＳＳＩは、加入者数が増えた場合、ジャマー信号による電力が増大した場合、および／または熱雑音電力が増大した場合に大きくなることを注記しておく。
【０００９】
リバース・リンクについてシステムの過負荷を制御する現在の一般的なやり方は、ＲＳＳＩの増加を測定し、ＲＳＳＩの増加に基づいて、サービスを要求している加入者のシステムへの受け入れを許可するか否かを決定することである。測定したＲＳＳＩを閾値と比較し、この測定ＲＳＳＩが閾値と実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合、システムは、加入者からの追加のアクセス要求を阻止する。かかるＲＳＳＩを基本とする方法は、ＲＳＳＩ増大の原因が主に所望のサービスの加入者であることを想定している。
【００１０】
結果として、ＲＳＳＩがシステム・オペレータの規定した閾値に達した場合、追加の加入者はシステムへの受け入れを許可されない。この方法における欠点は、外部ジャマーによるＲＳＳＩの増大が、ＣＤＭＡ加入者によるものであると誤解されることが多いことである。外部ジャマーによるＲＳＳＩの増大はシステムの容量に影響を及ぼすべきではないが、かかるＲＳＳＩの増大は、実際、ＲＳＳＩを基本とする過負荷制御法を用いる場合にシステムの容量に影響を与える。比較的強いジャマー信号は、システムのリバース・リンク容量をあまりにも早く減らしてしまう過負荷状況を誘発する恐れがある。これは、明らかにシステムが追加の加入者に対処可能な場合であっても、かかる加入者は受け入れを許可されないので、システムの通信チャネルを非効率的に用いることになる。
【００１１】
ＲＳＳＩを基本とする過負荷制御法の別の問題は、多くの場合、現在システムを利用している加入者の一部は、信号電力を大幅に増大させなければならず、結果としてＲＳＳＩが増大し、このため、他の加入者のほとんどにおいて（Ｅ_b／Ｎ_t）が低下する恐れがあることである。この問題に対する適切な解決策は、それらの特定の加入者を識別しシステムから除去して、かかる加入者が引き起こす過負荷状況を低減または解消することである。しかしながら、ＲＳＳＩの増大を起こす加入者のＲＳＳＩに対する寄与を別個に識別し、明確に彼らによるものとすることは不可能なので、これらの加入者を識別することはできない。
【００１２】
従って、現在システムを利用している加入者の信号電力および雑音電力の測定に基づいて通信システムの過負荷状況を実質的に防ぐための方法が要望されている。この方法は、外部ジャマー信号の存在によって悪影響を受けない。また、現在システムを利用している加入者の中で、干渉電力全体に対して比較的大きな寄与を有する特定の加入者を識別し、システムから除去することによって、通信システムにおける過負荷状況を実質的に防ぐための方法も要望されている。
【００１３】
本発明は、信号電力および雑音電力の測定値に基づいて通信システムにおける過負荷状況を実質的に防ぐための方法を提供する。この測定値は、呼負荷と呼ばれ、システムを利用している加入者の各々に関連付けられている。呼負荷は、いかなる干渉信号（例えば外部ジャマー信号）からも独立している。呼負荷に対する各加入者の寄与を個別に識別することができ、システム・オペレータおよび／またはシステム機器が、過負荷を引き起こしていると考えられる加入者をシステムから除去することによって過負荷状況を軽減することを可能とする。
【００１４】
具体的には、本発明の方法は、許容可能な通信のための閾値を設定するステップを備える。次いで、呼負荷の分析を実行し、平均呼負荷値を計算する。平均呼負荷値が設定した閾値未満である場合、通信システムへの受け入れ許可を要求するあらゆる加入者のための通信チャネルを監視し、かかる加入者の受け入れを許可する。平均呼負荷値が、設定た閾値に実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合、加入者の受け入れ許可の要求は阻止され、かかる加入者は通信システムに受け入れ許可されない。呼負荷に対する寄与が著しいと考えられる加入者、またはその寄与が過負荷状況を引き起こす傾向がある許可済み加入者を識別し、通信システムから除去する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、呼負荷に基づいて通信システムにおける過負荷状況を実質的に防ぐための方法を提供する。呼負荷は、情報を伝達するために通信システムを利用している加入者の信号および干渉電力寄与の合計に依存する。呼負荷によって、システムは、通信システムが検出するいかなる干渉ジャマー信号の電力レベルにも無関係に、通信システムへの新たな加入者の受け入れを許可するか否かを決定することができる。更に、システムは、特定の加入者の呼負荷に対する寄与を識別することができ、システムが、過負荷状況を引き起こすかまたは呼負荷に大きく寄与すると考えられるあらゆる加入者を識別し、必要ならば除去することを可能とする。
【００１６】
具体的には、図１のセル１１２等のＣＤＭＡ無線通信システムの特定のセルについて、本発明の方法は、基地局１００にシステム機器を有し、これが、セル１１２内の加入者と基地局１００との間の許容可能な通信のための閾値を設定する。次いで、システム機器は、呼負荷の分析を実行し、平均負荷値を計算する。平均呼負荷値が設定した閾値未満である場合、セル１１２に受け入れ許可を要求するいかなる加入者についても、セル１１２のためのリバース・リンクを監視し、かかる加入者を適切に受け入れ許可する。平均呼負荷値が設定した閾値と実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合、加入者の受け入れ許可要求は阻止され、かかる加入者はセル１１２に受け入れ許可されない。なお、本発明の方法は、図１に示す無線ＣＤＭＡシステムの状況で記載および説明することを注記しておく。これは、説明を容易にするため、および例示の目的のためにのみ行うものである。本発明の方法は、あらゆるタイプの無線通信システムにも適用可能である。
【００１７】
ここで図３を参照すると、本発明の方法が示されている。この方法では、システム機器（例えば図１の基地局１００における機器）は、ステップ３００において、許容可能な通信のための閾値を設定する。閾値は、所望の呼負荷値に基づく。この呼負荷値は、セル１１２が、このセル１１２内に割り当てられているかまたはセル１１２内に位置する加入者のために許容可能な通信を処理および提供可能であるように、システム・オペレータが決定したものである。システム・オペレータは、様々なファクタに基づいて閾値を変更することができる。例えば、１日の中のある時間帯に、セル１１２に対する通信サービスの需要が比較的高いため、かかる期間にシステム・オペレータは閾値を低下させて、通信品質の低下を許容するが更に多くの加入者に対処する。また、いくつかのセルは、人口密度が比較的高い都市部に位置する場合があり、このため、システム・オペレータは、許容可能な通信を提供しつつ、かかる需要を満足させるように閾値を設定することができる。本質的に、閾値は、システム・オペレータの許容可能な通信の定義に依存する。
【００１８】
ステップ３０２では、システム機器は、システムの瞬時呼負荷値を算出することによって、呼負荷の分析を行う。システム機器は、更に、複数の瞬時呼負荷値から、呼負荷の平均値を計算する。瞬時呼負荷の定義は、（Ｅ_b／Ｎ_t）に基づく。容易に参照できるように、式（１）および（２）を以下に再び記す。
【数５】

【００１９】
式（１）を式（２）に代入すると、以下の関係が得られる。
【数６】

【００２０】
Ｙ_m≡（ＲＳＳＩ^m／Ｎ_th）およびＺ_m≡（ＲＳＳＩ^m／Ｎ_th＋Ｊ)と定義し、式（２）および（３）を用いると、Ｚについて以下の式が得られる。
【数７】

ここで、以下の式が、セルｍに対する瞬時呼負荷である。
【数８】

従って、瞬時呼負荷値は、特定の時点において、式（５）に従って算出される値である。なお、式（５）から、各加入者の呼負荷に対する寄与（すなわち、個々の加入者ｊ（ｊ＝ｌ、．．．、Ｍ_t）の呼負荷値であり、式（５）の右側の項における被加数である）が分かり、かかる各寄与はシステム機器によって格納されることを注記しておく。また、式（５）における呼負荷は、システムがサービスを提供する全加入者からの呼負荷の和で表されることも注記しておく。すなわち、これは、Ｘ_mを測定するセル（すなわちセルｍ）がサービスを提供する全加入者およびセルｍ以外のセル内の全加入者からの双方の呼負荷である。平均呼負荷値は、格納された加入者呼負荷値に基づいて更新される。
【００２１】
なお、式（５）によって表されるような呼負荷の表現では、ジャマー電力の項Ｊがなくなっていることを注記しておく。このため、本発明の方法の呼負荷値の計算（式（５）に基づく）は、システム内にジャマーが存在する場合にも使用可能である。すなわち、本発明の方法によって、システム機器は、ＲＳＳＩでなくＸ_mに基づいて新たな加入者の受け入れを許可する（または受け入れを許可しない）ことができる。
【００２２】
熱雑音に対する電力増大として知られる項Ｙ_m≡（ＲＳＳＩ^m／Ｎ_th）は、以下の関係を満足させる。
【数９】

外部ジャマー信号が存在しない場合（すなわちＪ＝０）、Ｚ_mは電力増大Ｙ_mに等しい。呼負荷Ｘ_mは、電力増大Ｙ_mを測定し式（６）をＪ＝０として用いることによって推定することができる。すなわち、Ｙ_m＝Ｚ_m＝［１／（１−Ｘ_m）］もしくはＸ_m＝［１−（１／Ｙ_m）］である。
【００２３】
しかしながら、外部ジャマー信号が存在し、Ｊの値が既知でない場合、呼負荷の算出に式（６）を用いるべきではない。代わりに、Ｊが既知でない場合、呼負荷は式（５）を用いて算出する。
【００２４】
図２を参照すると、呼負荷（Ｘ_k）の関数として電力増大（Ｙ_kまたはＺ_k）のグラフが示されている。具体的には、曲線２００は、外部ジャマー信号電力（Ｊ）の値が２０ｄＢである場合の電力増大対呼負荷のグラフである。曲線２０２は、Ｊ＝１０ｄＢの電力増大のグラフであり、曲線２０４は、Ｊ＝０の場合の電力増大対呼負荷のグラフである。
【００２５】
引き続き図２を参照すると、セルｋを有するセルラ通信システムについて、比較的低い呼負荷（例えばＸ_k＜０．５）では、呼負荷の増大は、電力の対応する増大すなわちＹ_k（Ｚ_k）に対して比較的小さく、曲線の当該部分は比較的平坦である。しかしながら、新たな加入者の受け入れ許可によって、呼負荷は、比較的高い値（例えばＸ_k＞０．７５）に移動し、その結果、許容できないほど高い電力増大を生じる可能性がある。
【００２６】
外部ジャマー信号がシステムの容量に対し影響を及ぼさないとしても、それらは、例えば基地局の有効範囲のような通信システムの有効範囲に影響を与える。外部ジャマー信号の電力レベルがあまりに高くなり、加入者のほとんどが干渉のためにシステム機器と通信不可能となる恐れがある。この場合、システムと通信可能な加入者は、基地局の比較的近くに位置する加入者のみである。このように、干渉は、（セルまたは通信システムの）容量でなく有効範囲に影響を与える。有効範囲は、加入者とシステム機器（例えば基地局）との間で通信を実行可能な区域である。ジャマー電力Ｊが増大すればするほど、有効範囲は小さくなる。
【００２７】
再び図３を参照すると、ステップ３０２において、呼負荷の分析は、（式（５）の）複数の瞬時呼負荷値の計算を含む。この計算は、システム・オペレータによって考慮されている特定の状況（例えば時間帯、セル１１２の位置）に依存して、断続的、連続的、周期的または不定期的に実行可能である。複数の瞬時呼負荷値から、呼負荷の平均値を計算する。様々な時点において呼負荷値は変動（上昇または低下）し、従って、許容可能な通信品質を許可済み加入者に与えるセルの機能を評価するためにシステム・オペレータが呼負荷値の平均値を用いることは、容易に明らかであろう。平均値は、代数平均、重み付き平均、または統計的平均化のいずれかの周知の技法とすることができる。平均化の頻度（すなわちどのくらい平均化を行うか）は、システム・オペレータによって任意に決定する。
【００２８】
ステップ３０４において、システム機器は、平均呼負荷値を設定した閾値と比較する。平均呼負荷が設定した閾値と実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合、本発明の方法はステップ３０８に進み、ここで、システム機器は、加入者からの受け入れ許可要求を阻止する。ステップ３０８では、システムは、過負荷状況が存在すると判定しており、従って、セル１１２に対する受け入れ許可を要求するいかなる加入者（またはいかなるシステム・ページ）も受け入れを許可されない。システムは、閾値を修正または変更することを決定し、このため、平均呼負荷値とこの新しい閾値と比較することができる。
【００２９】
更に、システム機器は、許可済みの各加入者に対する個々の呼負荷値を知っているので、システム機器は、平均呼負荷値に対する寄与（すなわち個々の加入者の呼負荷値）が著しいと考えられる加入者を識別する。かかる加入者をどのように識別するかの一例は、平均呼負荷値に対する個々の寄与を、システム・オペレータが設定した加入者閾値と比較することである。過負荷状況にある通信システムにおいて平均呼負荷値に著しい（統計的に有意な）寄与をもたらしているある特定の加入者を除去した場合には、通信システムがもはや過負荷状況ではなくなるか、または平均呼負荷値を、設定した閾値と実質的に等しいかまたはその設定した閾値未満の値まで低下させる。
【００３０】
過負荷状況の間にどのように加入者を除去するか、およびどの加入者を除去するかの方法は、システム・オペレータが任意に決定する。除去の１つの方法は、システム・オペレータが加入者閾値を許可済みの各加入者に割り当てる場合、およびこの加入者の平均呼負荷値に対する寄与がその閾値と実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合、過負荷状況が存在するならば、その加入者をシステムから除去する。別の方法は、過負荷状況の間、システム・オペレータは、もっとも新しく受け入れを許可された加入者を通信システムから除去する。識別された加入者はシステムから除去されて、平均呼負荷値は、設定した閾値未満の点まで低下する。除去された加入者は、システム機器および／または他の加入者と通信を行う機能がシステム機器によって取り去られた許可済み加入者である。除去された加入者は、受け入れ許可の要求を行うことができるが、本発明の方法に従ってのみ（システム機器によって）受け入れを許可される。識別した加入者を除去する前に、システム・オペレータは、識別した加入者に、（発信音または信号音または特別なメッセージによって）警報を発し、かかる加入者に、システムから除去されることを示す。
【００３１】
ステップ３０４に戻ると、算出された平均呼負荷値が設定した閾値未満である場合、本発明の方法はステップ３０６に移り、システム機器は、通信システムに対する受け入れ許可を要求する次の加入者について（または次のシステム・ページについて）通信チャネルを監視し（例えば基地局１００はセル１１２に割り当てられた加入者のリバース・リンクを監視する）、かかる加入者の通信システムへの受け入れを許可する。システム機器は、通信システムが準拠しているプロトコルに従って通信チャネルを監視する。プロトコルは、１組のルールおよび手順であり、多くの通信システムが準拠する周知かつ十分に確立された規格の部分である。プロトコルは、とりわけ、加入者とシステム機器との間でどのように通信を開始し、維持し、終了する（または解放する）かを規定する。ＣＤＭＡ無線通信システムのための周知のプロトコルは、ＩＳ−９５規格である。
【００３２】
ＩＳ−９５ＣＤＭＡセルラ・システム等のセルラ通信システムでは、受け入れ許可を要求する加入者は、他のセルに位置することも可能である。かかる場合、各セルの基地局機器は、ハンドオフと呼ばれる周知の手順を実行しなければならない。ハンドオフが行われるのは、加入者の通信信号の制御、動作、および処理が、ある基地局から別の基地局に移される場合である。ＣＤＭＡシステムでは、各加入者には、ある一意のコードが関連付けられている。ハンドオフが行われると、移動先の基地局は、移動元の基地局から、ハンドオフされている加入者に関連した一意のコードおよび他のシステム情報を受信する。
【００３３】
実際的な観点からは、他のセルから受け入れ許可を要求する全ての加入者を受け入れ可能なわけではない。ＣＤＭＡシステムでは、各加入者に関連付けられた一意のコードの１つは、ロング・コード・マスクと呼ばれる。ハンドオフを検討することができる加入者の量を制限するための１つの技法は、基地局に、この基地局の隣接セルに割り当てられている加入者用のロング・コード・マスクのリストを提供することである。隣接セルとは、境界の少なくとも一部を共有するセルである。例えば図１では、セル１１０および１１２は隣接セルである。従って、基地局１００は、セル１１０に割り当てられた加入者１１８および他の加入者用のロング・コード・マスクを含む。加入者１１８がセル１１２へのハンドオフを望む場合、加入者１１８は基地局１００に、加入者１１８のロング・コード・マスクを含む要求を送信する。基地局１００は、加入者１１８から受信したロング・コード・マスクが、ハンドオフを検討可能な加入者リスト内にあることを確認する。一旦、基地局１００が、加入者１１８の受け入れ許可を検討可能と確認したなら、基地局１０２とハンドオフ手順を開始し、加入者１１８のセル１１２への受け入れを許可する。隣接基地局は、ハンドオフ手順の間に、システム通信リンク（図１には図示していない）を介して、加入者呼負荷値、ロング・コード・マスク、および他の情報を交換する。また、システム・オペレータの好みおよび従っているプロトコルに応じて、加入者呼負荷値は、必ずしもハンドオフ手順の間でなく、他の時点で転送することができる。一般に、呼負荷値を表す情報は、データ・ブロックとして一括されてフォーマット化され、特定の時点で転送される。この時点および一括の形態は、従っているプロトコルに準拠して規定するか、または、プロトコルに対する新たな追加事項とすることができる。
【００３４】
システム・オペレータは、平均呼負荷値の、ハンドオフ状況にのみ用いる特定の閾値（設定した閾値とは別個のもの）との比較に基づいて、隣接セルからの加入者の受け入れ許可を決定することができる。この特定の閾値は変更可能であり、設定した閾値より大きくするか、または小さくすることができる。換言すると、システム・オペレータは、セルに対する受け入れ許可を要求している加入者を、要求している加入者が当該セルに割り当てられているかまたは別のセルから来ているかに応じて、区別することができる。例えば、システム・オペレータは、セル内加入者に優先権を与えるよう決定することができ、従って、他のセルからの加入者を、より低い閾値に基づいて受け入れを許可して、かかる加入者の受け入れ許可を更に難しくする。その他の状況では、他のセルからの加入者に優先権を与える。
【００３５】
上述の本発明の方法は、プログラム可能コンピュータ機器またはファームウエアが制御するマイクロプロセッサを基本としたハードウエア等のシステム機器（通常は基地局に位置する）によって実施可能である。更に、本発明の方法は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または、式（５）に従って瞬時呼負荷値を計算し複数の瞬時呼負荷値から平均呼負荷値を計算するように構成されたハードウエアを有する様々な技術（例えば電気、電子、光学またはそれらの組み合わせ）の他の周知のハードウエア（例えば送信機、受信機、格納機器）によって実施可能である。ハードウエアは、更に、算出した平均呼負荷値を設定した閾値と比較し、算出した平均呼負荷値が設定した閾値より大きいか、閾値と実質的に等しいか、または閾値未満であるかに応じて、サービスを要求する加入者を受け入れ許可するように構成されている。すなわち、平均値が設定した閾値未満である場合、ハードウエアは要求を行っている加入者の通信システムへの受け入れを許可し、平均呼負荷が設定した閾値と実質的に等しいかまたは閾値よりも大きい場合は、ハードウエアは、要求を行っている加入者の通信システムに対するアクセスを拒否する。また、ハードウエアは、（Ｅ_b／Ｎ_t）値の受信および／または通信システムの加入者（例えばＣＤＭＡシステム等のセルラ通信システムの様々なセルの加入者）の瞬時呼負荷値の計算、および、かかる受け入れ許可を要求する加入者の受け入れを許可するか否かについての決定（状況に応じてハンドオフ手順を介して）を行うことが可能な無線回路および処理回路を含むように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルラ通信システムの部分の典型的なトポロジを示す。
【図２】外部ジャマー信号の異なる値に対する呼負荷対電力増大のグラフである。
【図３】本発明の方法のフロー・チャートである。

Claims (10)

1. 通信システムにおいて過負荷状況を防ぐ方法であって、
   閾値を設定するステップと、
   該通信システムへの受け入れを許可された加入者の複数の瞬時呼負荷値に基づいて、呼負荷の分析を実行し、受け入れを許可された加入者の平均呼負荷値を計算するステップであって、該瞬時呼負荷値は、該受け入れを許可された加入者の信号及び干渉電力の寄与の関数として決定され、且つ、該通信システムがこうむるジャミングパワーとは独立に決定されるステップと、
   該設定した閾値を該平均呼負荷値と比較するステップと、
   該平均呼負荷値が該設定した閾値未満である場合、該通信システムへの受け入れ許可を要求している加入者を該通信システムに受け入れ許可するステップとを含む方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   該通信システムへの受け入れを許可された加入者の瞬時呼負荷値を、次式
   

   

   を用いて計算するステップであって、Ｍ_１はセル１内の該通信システムへの受け入れを許可された加入者数であり、ｊは加入者インデックスであり、ｖ_ｊ，ｌはセルｌ内の加入者ｊに対する音声アクティビティ係数であり、（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ）^ｍ _ｊ，ｌはセルｍにおいて測定されたセルｌ内の加入者ｊの信号対雑音比であり、（Ｗ／Ｒ）_ｊ，ｌはセルｌ内の加入者ｊの処理利得であり、この処理利得は、セルｌ内の加入者ｊの情報レート（Ｒ）に対するセルｌ内の加入者ｊのキャリア信号帯域幅（Ｗ）の比であるようなステップと、
   該複数の呼負荷値から平均呼負荷を計算するステップとを含む方法。
3. 請求項１に記載の方法において、該通信システムへの加入者の受け入れを許可するステップは、更に、該平均呼負荷値が該設定した閾値と実質的に等しいかまたは該設定した閾値よりも大きい場合に、該加入者の該受け入れ許可要求を阻止し、よって該加入者の受け入れを許可しないようにするステップを含む方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、該通信システムの過負荷状況において、その加入者を通信システムから除去した場合に該通信システムがもはや過負荷状体ではなくなるような平均呼負荷値に対する寄与をしている１つ又は複数の該受け入れ許可された加入者を該通信システムから除去するステップを含む方法。
5. 請求項１に記載の方法において、該通信システムが過負荷状態にある場合に、該平均呼負荷値に対する個々の寄与が、各々、その加入者に割り当てられた閾値と実質的に等しいかまたはその閾値よりも大きい１つ又は複数の加入者を該通信システムから除去するステップをさらに含む方法。
6. 請求項１に記載の方法において、該通信システムが過負荷状態にある場合に、該通信システムに最も新しく受け入れ許可された加入者を該通信システムから除去するステップをさらに含む方法。
7. 無線ＣＤＭＡセルラ通信システムにおいて過負荷状況を防止するための方法であって、
   該通信システムのセルｍに対する閾値を設定するステップと、
   セルｌへの受け入れを許可された加入者の複数の瞬時呼負荷値に基づいて、呼負荷の分析を実行し、受け入れを許可された加入者の平均呼負荷値を計算するステップであって、該瞬時呼負荷値は、受け入れを許可された加入者の信号及び干渉電力寄与の関数として、セルｌがこうむるジャミングパワーとは独立に、決定されるステップと、
   該設定した閾値を該平均呼負荷値と比較するステップと、
   該平均呼負荷値が該設定した閾値未満である場合のみに、セルｍに対する受け入れ許可を要求している加入者をセルｍに受け入れ許可するステップとを含む方法。
8. 請求項７に記載の方法において、セルｌへの受け入れを許可された加入者の複数の瞬時呼を、次式
   

   

   を用いて、計算するステップであって、Ｍ_ｌはセルｌへの受け入れを許可された加入者数であり、ｊは加入者インデックスであり、ｖ_Ｊ，ｌはセルｌ内の加入者ｊに対する音声アクティビティ係数であり、（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ）^ｍ _ｊ、ｌはセルｍにおいて測定されたセルｌ内の加入者ｊの信号対雑音比であり、（Ｗ／Ｒ）_ｊ，ｌはセルｌ内の加入者ｊの処理利得であり、この処理利得は、セルｌ内の加入者ｊの情報レート（Ｒ）に対するセルｌ内の加入者ｊのキャリア信号帯域幅（Ｗ）の比であるようなステップと、
   該複数の呼負荷値から平均呼負荷を計算するステップとを含む方法。
9. 請求項７に記載の方法において、
   加入者の受け入れを許可するステップが、更に、ハンドオフ手順を用いて、隣接セルから要求を行っている加入者の受け入れを許可するステップを含み、そして、さらに
   該平均呼負荷値が、該設定した閾値とは別個の特定の閾値と比較され、および該平均呼負荷値が該特定の閾値未満である場合に、該要求を行っている加入者のセルｍへの受け入れを許可するようになっている方法。
10. 請求項７に記載の方法において、
    該加入者の受け入れを許可するステップが、さらにハンドオフ手順を用いて、隣接セルから要求を行っている加入者の受け入れを許可するステップを含み、そして該ハンドオフ手順が、受け入れ許可を探索している加入者から識別パラメータを受信し、及びこの加入者識別を受け入れ許可の資格があるハンドオフ加入者の格納されたリストに突き合わせする処理を含んでいる方法。

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